剪切波弹性成像联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺结节的价值

崔可飞，李惠翔，徐　珂，付　超

（1.郑州大学第一附属医院，河南 郑州　450000；2.郑州大学基础医学院病理系，河南 郑州　450001）

剪切波弹性成像联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺结节的价值

崔可飞1，李惠翔2，徐珂1，付超1

（1.郑州大学第一附属医院，河南 郑州450000；2.郑州大学基础医学院病理系，河南 郑州450001）

目的：评价超声剪切波弹性成像（Shear wave elastography，SWE）联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺良、恶性结节的临床实用价值。方法：对109例患者共186个结节术前行常规二维超声、SWE及“萤火虫”成像检查。以术后病理结果为对照，分析使用“萤火虫”成像技术、SWE和SWE联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺癌的敏感度、特异度和准确度。结果：使用SWE、“萤火虫”成像技术和SWE联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺癌的敏感度分别是73.8%、85.7%、91.7%，特异度分别是86.3%、83.3%、89.2%，准确度分别是80.6%、86.0%、90.3%，两种方法联合检查的敏感度、特异度和准确度均高于两种方法单一检查，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：SWE联合“萤火虫”成像技术对甲状腺良、恶性结节的诊断具有重要价值。

甲状腺结节；超声检查，多普勒，彩色

甲状腺结节是内分泌系统的多发病常见病。随着高频超声技术的发展，甲状腺结节的患病率由触诊获得的3%～7%上升到20%～76%[1]。高频超声对甲状腺结节的诊断价值已经获得大家的认可，但是常规超声在鉴别其良恶性中受到了经验依赖性、仪器依赖性等的限制。剪切波弹性成像（SWE）通过测量组织的剪切波速度（SWV）弥补了常规超声不能客观量化诊断甲状腺结节的缺点，目前已经在临床上得到了广泛的应用[2]。直径≤2mm的微钙化对甲状腺结节良恶性鉴别具有重要意义，被认为是甲状腺乳头状癌重要的形态学特征之一[3]，但是常规超声对微小钙化灶的检出率一直不高。“萤火虫”技术通过对图像进行边缘锐化和噪声抑制等计算机后处理可明显提高微钙化灶检出率，对甲状腺癌的诊断具有重要意义[4]。本文评价应用SWE联合“萤火虫”成像技术诊断甲状腺良恶性结节的价值。

1　资料与方法

1.1研究对象

收集2014年3—8月经我院病理证实的甲状腺结节患者109例，年龄16～69岁，平均（41.8±16.4）岁。共186个结节，大小3～29mm，平均 （10.23± 6.89）mm。其中良性组102个结节，恶性组84个结节。1.2仪器与方法

①仪器：应用Toshiba Aplio XG彩色多普勒超声诊断仪，配备有东芝MicroPure软件成像系统，探头频率为 7.5～13.0 MHz；Supersonic Imagine Aixplorer型ShearWave实时SWE超声诊断仪，探头频率4～15MHz。

②患者取仰卧位，充分暴露颈部。首先在灰阶状态下发现甲状腺结节后，观察并记录结节数、位置、大小、形态、边缘、内部和后方回声及钙化。启动“萤火虫”图像模式，观察结节内部钙化灶的形态、数量及分布情况，并储存图像。SWE检查方法：在甲状腺结节灰阶状态下切换至SWE模式，探头轻放于皮肤，选定取样框（完全覆盖病灶），嘱患者屏气，静置3 s待图像稳定后定帧、存储。调取SWE原始图像数据，感兴趣区默认为圆形，选取时尽可能覆盖病灶，记录杨氏模量平均值。

③排除标准：结节最大径＞30mm者，超过剪切波最大取样框；结节内存在“非微钙化型”钙化，如蛋壳样环形钙化，新月形钙化，粗大散在钙化；因“萤火虫”成像技术可将已经被证实为典型良性特征的“浓缩胶质”显示为“微钙化灶”，故排除典型的内含“浓缩胶质”的囊性及囊实性结节。

1.3统计学方法

2　结果

良性组共102个结节，大小3～29mm，平均（11.63±6.19）mm，其中结节性甲状腺肿79个，腺瘤7个。结节性甲状腺肿瘤样变16个。恶性组共84个结节，大小4.5～30mm，平均（13.21±7.98）mm，其中甲状腺乳头状癌78个，滤泡性乳头状癌4个，甲状腺滤泡状癌1个，甲状腺髓样癌1个。

186个甲状腺结节中，“萤火虫”成像技术共检出微钙化灶71个；常规超声检出48个微钙化灶并在“萤火虫”图像中相同位置全部显示，且“萤火虫”图像中显示的“针尖样簇状强回声光点”较常规超声中更多、更小（图1）。“萤火虫”成像技术对微钙化灶的检出率高于常规超声，差异有统计学意义 （χ2= 6.54，P=0.011），常规超声与“萤火虫”成像技术以显示甲状腺微钙化灶诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为分别为40.5%、86.3%、80.1%、81.3%、67.4%及73.8%、86.3%、80.6%、76.8%、80.0%（表1）。

图1a　常规超声显示形态不规则，内部回声不均匀病灶。　图1b　“萤火虫”成像，图像中显示针尖样簇状强回声光点，病理结果：甲状腺乳头状癌。Figure 1a.　B-mode ultrasound shows the lesion with irregular shape and heterogeneous echotexture.　Figure　1b.　Micropure　imaging shows clusters of hyperecho spot,pathological results:thyroid papillary carcinoma.

表1　比较常规超声与“萤火虫”成像技术检出甲状腺结节微钙化结果（例）

良性组102个结节的杨氏模量平均值 （25.17± 8.69）kPa，恶性组84个结节的杨氏模量平均值（41.93±18.32）kPa，两组差异有统计学意义（t=5.76，P=0.00）。以病理结果为金标准，绘制ROC曲线（图2），AUC为0.86，与AUC=0.5比较，P=0.00。甲状腺良恶性结节最佳诊断界值为30.32 kPa，＜30.32 kPa为良性（图3a），≥30.32 kPa为恶性（图3b），诊断甲状腺良恶性结节的敏感度、特异度、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为 85.7%、83.3%、86%、83.7%、88.0%（表2）。

表2　SWE诊断甲状腺结节结果（例）

“萤火虫”成像技术联合SWE诊断甲状腺结节的标准：“萤火虫”成像与SWE诊断均为恶性时，联合诊断结果为恶性；“萤火虫”成像与SWE诊断均为学会（ACS）发布的报告显示2001—2013年，甲状腺癌的发病率上升了209%[5]。超声作为一种非侵入性的检查手段，以其不断改进的高分辨率性能在甲状腺结节的筛查及鉴别诊断中有其独特的优势，特别是近年来发展起来的超声新技术，如弹性成像技术及超声“萤火虫”成像技术已在乳腺病灶的诊断中示出明显的优势，但两者联合在甲状腺结节诊断方面的研究鲜有报道。

图2　杨氏模量平均值诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线，曲线下面积为0.86。Figure 2.　The diagnostic value of the mean Young’s modulus was evaluated with the ROC curve.AUC is 0.86.

图3a　剪切波弹性成像图，显示杨氏模量平均值为28.0 kPa。　图3b　二维超声声像图，病理结果：结节性甲状腺肿。　图4a　剪切波弹性成像图，显示杨氏模量平均值为35.1 kPa。　图4b　二维超声声像图，病理结果：甲状腺乳头状癌。Figure 3.　Imaging above for SWE,shows the mean Young’s modulus is 28.0 kPa,below for B-mode ultrasound,pathological results:nodular goiter. Figure　4.　Imaging　above　for　SWE, showed the mean Young’s modulus is 35.1 kPa, below for B-mode ultrasound,pathological results:thyroid papillary carcinoma.

SWE是通过探头发射聚焦声辐射脉冲在组织中产生声剪切波。通过检测感兴趣区的剪切波速度进行组织弹性模量估计。此技术具有实时、定量测量组织硬度的优势，在临床上得到广泛应用[6]。甲状腺良性时，联合诊断结果为良性；“萤火虫”成像发现微钙化灶而SWE表现为良性时，诊断为恶性；SWE表现为恶性时，“萤火虫”成像未发现微钙化灶而SWE表现为恶性时，则诊断为恶性。两者联合诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为91.7%、89.2%、90.3%、87.5%、92.8%（表3）。

表3　“萤火虫”成像技术联合SWE技术结果（例）

表4　“萤火虫”成像技术、SWE及“萤火虫”成像技术+SWE诊断甲状腺结节的结果

3　讨论

甲状腺癌是常见的内分泌系统恶性肿瘤，近年来发病率在全球范围呈现明显上升趋势.美国癌症良性病变如结节性甲状腺肿、腺瘤等一般以充满胶状液体的滤泡结构为主，其组织结构比较柔软。而甲状腺恶性病变中癌细胞过度生长和间质纤维性质及数量均发生改变，并部分含有砂砾样钙化，这些改变在弹性模量上表现为数值偏高。付超等[7]测量113个甲状腺平均杨氏模量值，使用27.49 kPa为最佳诊断界值，对应的诊断敏感性为93.2%，特异性为81.2%，准确性为85.8%，AUC为0.91。本研究表明，应用SWE判断甲状腺病灶良恶性的敏感性为85.7%、特异性为83.3%及准确性为86.0%。但是本研究中部分良恶性结节的弹性数值存在一定的重叠，部分甲状腺结节的杨氏模量平均值大于诊断界值，但病理结果是结节性甲状腺肿局部伴钙化。部分甲状腺结节的杨氏模量平均值小于诊断界值，但病理结果是甲状腺乳头状癌，其可能的病理基础是癌组织内存在出血、液化坏死及癌细胞为主要成分。表明不能单纯以杨氏模量平均值作为判断甲状腺结节良恶性的唯一标准。

钙化在甲状腺结节性疾病中常见，其中在恶性结节中微钙化的发生率较高，国内外普遍认为，直径≤2mm的微钙化是甲状腺乳头状癌的形态学特征之一，对甲状腺结节病变性质的鉴别诊断具有重要的临床意义[8-9]。微钙化的形成是由于甲状腺恶性病灶快速生长导致肿瘤组织变形坏死，导致钙盐沉积。虽然常规超声可以检出部分钙化灶，但是当钙化点过小（＜2mm）或被周围组织掩盖时，钙化的检出率下降[10]。超声“萤火虫”成像技术是一种可以提取微钙化微结构并通过独特的滤波处理技术增加可视度的影像方式。相对于常规超声，“萤火虫”成像技术可以提升微钙化的亮度高达10倍及以上，可以检出直径为0.5mm的微钙化。本研究结果显示，“萤火虫”成像技术在检出甲状腺癌微钙化的敏感度（73.8%）较常规超声（40.5%）明显提高，有助于甲状腺癌的早期诊断。本研究中有5例直径＜10mm的微小乳头状癌SWE显示为良性，但“萤火虫”成像技术显示有微小钙化灶，依此被判定为恶性，病理结果为甲状腺微小乳头状癌。

对于甲状腺结节的辅助诊断，SWE及“萤火虫”成像技术各有优势，二者联合诊断敏感性为91.7%、特异性为89.2%、准确性为90.3%。较单独运用有较大幅度的提高。故两者联合应用有助于提高甲状腺结节良恶性的术前诊断准确率。

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The utility of shear wave elastography and m icropure imaging in the differentiation of benign and malignant thyroid nodules

CUI Ke-fei1,LI Hui-xiang2,XU Ke1,FU Chao1
(1.The First Affiliated Hospital of Zhengzhou Medical University,Zhengzhou 450000,China; 2.Department of Pathology,Basic Medical College of Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)

Objective:To evaluate the utility of shear wave elastography(SWE)and micropure imaging in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.Methods:A total of 109 consecutive patients with 186 thyroid nodules, who were referred for biopsy results underwent thyroid surgery,were prospectively examined using B-mode ultrasound,ultrasound SWE,and micropure imaging.Results:Final histology revealed 102 benign and 84 malignant.The sensitivity of using SWE,micropure imaging,SWE combined with micropure imaging were 73.8%,85.7%,91.7%respectively,the specificity were 86.3%,83.3%,89.2%respectively,and the accuracy were 80.6%,86.0%,90.3%respectively.SWE combined with micropure imaging had a high correlation with histology.Conclusion:This preliminary study indicates that SWE combined with micropure imaging can be used for the differentiation of benign and malignant thyroid nodules,which could provide an available method in the diagnosis of thyroid nodule.

Thyroid nodule;Ultrasonography,Doppler,color

R581；R445.1

A

1008-1062（2015）11-0772-04

2015-04-17；

2015-05-18

崔可飞（1963-），女，河南许昌人，教授。

李惠翔，郑州大学基础医学院病理系，450001。

河南省卫生厅科技公关项目（编号201203013）；郑州科技领军人才（编号131PLJRC683）。